基于DNA自组装的金属纳米结构制备及相关纳米光子学研究

纳米光子学是研究光在纳米尺度下的行为以及光和纳米材料相互作用的一门科学.金属纳米材料凭借其独特的表面等离子体效应,可以在衍射极限以下对光进行传递和聚焦,因而是纳米光子学研究的重点.大量研究表明,通过调控金属纳米材料的形貌和成分可以控制表面等离子体的性质,从而对光进行可控调节.近年来,随着DNA纳米技术的发展,又为纳米光子学的发展带来了新的机遇.首先,人们发现不同的DNA序列可以调控金属纳米颗粒的成长,从而影响金属纳米颗粒的形貌和成分.此外,利用DNA自组装技术,可以将金属纳米颗粒组装成为有序可控的纳米结构.因此,基于DNA的纳米光子学研究近年来发展十分迅速.在此背景下,本文对相关研究进行归纳与总结,以期吸引更多研究人员的关注,推动该领域的进一步发展.本文首先介绍了金属纳米结构基于表面等离体实现突破光学衍射极限的原理,然后按照DNA对金属纳米结构的形貌或成分影响方式的不同分成若干部分,对基于DNA的纳米光子学做了系统的综述,最后展望了未来可能的发展方向.     

液晶环境下金纳米柱的表面等离子体特性研究

为了有效研究液晶环境对金属纳米结构表面等离子体的调制作用,基于时域有限差分方法,对液晶环境下金纳米柱结构进行了建模,上下边界采用完全吸收边界条件,四周为周期边界条件.数值模拟了液晶厚度、倾角、光栅距离以及周期结构等参数对金纳米柱的消光特性的调制作用.分析结果表明:随着液晶光轴角度增加,谐振波长出现红移现象,且调制范围为40nm;光栅距离越大,金纳米柱之间的相互作用越弱,谐振波长越小;增加周期长度,谐振波长红移,且随着周期长度增加,次峰作用越明显.利用液晶光学性质可调节金属纳米结构的表面等离子体特性,结果对液晶环境中表面等离子体结构在新的光子器件等方面的研究提供了理论依据.     

ATP触发快速响应的线性DNA凝胶

设计了2条分别带有腺苷三磷酸(ATP)适配体序列和黏性末端的单链DNA,二者首先通过互补杂交形成一个双链DNA单体,再由此单体自组装形成长线性DNA多聚体并进一步通过物理交联形成DNA水凝胶.通过流变学测试表征了水凝胶的形成,并通过应力扫描观察了从凝胶状态到溶液状态的转变.使用亚甲基蓝(MB)分子作为标记,通过紫外吸收光谱表征了该DNA水凝胶对ATP的响应动态.在加入ATP的15 min以内,DNA水凝胶在664 nm处的吸光值迅速上升并达到平台,表明该DNA水凝胶可以快速响应ATP.该DNA水凝胶在664 nm处的吸光值与ATP的浓度具有很好的线性相关性.DNA水凝胶中分别加入ATP、胸苷三磷酸(TTP)、胞苷三磷酸(CTP)、鸟苷三磷酸(GTP)4种类似物,通过紫外吸收光谱的测试表明了只有加入ATP的DNA水凝胶发生了解聚,MB被释放出来,说明该DNA水凝胶具有较好的稳定性以及对ATP响应的特异性.     

蕨类植物中脂肪酸(C1～C10)的毛细管电泳分离分析

建立了一种用于测定蕨类植物中(C1~C10)脂肪酸成分的毛细管电泳检测方法。用含有β-CD的硼砂缓冲溶液为背景电解质,10种脂肪酸在17min内可实现快速、高效的基线分离。各脂肪酸成分在0.07~5.0μmol/L浓度范围内呈良好的线性关系,相关系数r2为0.9983~0.9998,保留时间和峰面积的相对标准偏差分别为0.34%~0.52%和1.36%~1.94%,检测限(3倍信噪比)为0.027~0.042μmol/L。该方法准确可靠,在最优化条件下对卷柏实际样品进行的定性定量检测实验,结果较好。     

氧化镧催化剂上的低温甲烷氧化偶联反应

 采用沉淀法制备了氧化镧催化剂,并考察其催化低温甲烷氧化偶联反应的性能. 催化剂性能测试结果表明,在723 K, CH4/O2摩尔比=3和GHSV=7500 ml/(g·h)的条件下,甲烷的转化率和C2的选择性分别达26.6%和40.8%, 比商品化氧化镧催化剂的启动温度低100 K. 催化剂的表征结果表明,沉淀法制备的氧化镧催化剂与商品化的氧化镧催化剂都为六方晶相的氧化镧,但前者具有较大的比表面积,并且在598 K处出现一个明显的O2脱附峰.     

含萘酰亚胺生色团的单体及其均聚物荧光性能

以1,8-萘酰亚胺为原料,合成了两种含萘酰亚胺官能团的乙烯基单体（NAPa和NAPb）。通过核磁、元素分析、紫外吸收光谱等对化合物结构进行了表征。并以这两种化合物为单体,通过原子转移自由基聚合（ATRP）的方法合成了它们均聚物,用1H-NMR ,GPC等对均聚物的结构进行了表征。研究了单体及其聚合物在不同浓度、不同溶剂以及在聚合物薄膜中的激发和发射荧光光谱,考察了聚合物浓度、溶剂极性等对荧光的影响。结果表明,单体和均聚物都具有较强的绿色荧光, 均聚物的荧光量子效率(φPNAPa=0.34, φPNAPb=0.35)高于单体的荧光量子效率(φNAPa=0.25, φNAPb=0.27)。     

含双偶氮结构的聚合物的合成及其电存储性能研究

设计并合成了一个结构新颖的含有双偶氮结构的聚合物,通过核磁共振氢谱和元素分析等方法分别对各个中间体、单体及其聚合物的结构进行了表征。以此双偶氮聚合物为中间层,分别以Al和ITO作为上电极和下电极,进一步制备了三明治结构的M/I/M型(Al/PBAzo/ITO)电存储器件。对器件的J-V特性曲线、存储机理以及器件的稳定性分别进行了研究。结果表明,由该偶氮聚合物所制备的器件为write-once read-many-times(WORM)的存储类型,ON/OFF状态下电流比超过105;分别在OFF和ON的状态下对器件施加一个大小为-1.0 V的连续电压,在200分钟内该器件都能保持良好的稳定性。     

高职院校计算机网络专业实践教学研究

目前,计算机网络应用领域不断扩大,对网络管理人员的需求与日俱增,从事这方面的人才也随之走俏。因此,本文在分析高职院校计算机网络专业核心技能定位及实践教学特点、目标和内容进行的基础上,探讨了．高职院校计算机网络专业实践教学内容体系构建,提出了一系列有益的做法。     

聚集诱导发光分子寡聚体研究进展

分子聚集行为与细胞内多种代谢过程息息相关,如细胞衰老过程中色斑形成,Aβ肽在阿尔茨海默病病人的脑中聚集行为等.定量化的研究分子聚集效应对于研究分子间的弱相互作用,分子聚集成核过程至关重要.目前,针对聚集效应初期分子寡聚体形成过程的研究仍然处于初期阶段.聚集诱导发光(aggregation-induced emission,AIE)为研究分子聚集行为提供了一种直观、便捷的策略.但是,由于聚集过程的难以精细控制,定量化描述聚集分子数目与发光行为的关系仍然是巨大的挑战.本综述对近期制备聚集诱导发光分子寡聚体的工作进行汇总.根据形成分子寡聚体的作用力的不同,将目前构建荧光分子寡聚体方法分为以下4类:化学成键作用、主客体相互作用、DNA限域作用和微纳空间限域作用.进一步地,还讨论了分子聚集体的发光行为.通过本综述,有望推动AIE分子寡聚体发光性质的量化研究并为研究分子聚集成核过程带来一定的启示.     

GPS接收子系统的电磁兼容问题分析

针对应用系统中GPS接收机同其他电子设备间的电磁兼容问题,在深入分析综合应用的电磁环境和GPS接收子系统的构成基础上,指出了现有GPS接收子系统在复杂应用电子系统中共址建设的不足,从系统的角度提出了改进措施,并得到了验证。